[发明专利]一种高纯硅衬底下电子束熔炼提纯多晶硅的方法及设备

摘要

本发明属于用物理冶金技术提纯多晶硅的技术领域。一种高纯硅衬底下电子束熔炼提纯多晶硅的方法，第一步备料及预处理；第二步形成高纯硅衬底：然后开启电子束束流为200-500mA完全熔化高纯硅料，缓慢降低束流为零，即在水冷坩埚中形成高纯多晶硅锭，调节电子束束流为150-300mA熔化高纯多晶硅锭，2-5min后形成一层高纯硅衬底；第三步熔炼提纯：高磷硅料连续缓慢落入熔池中，加大束流至300-700mA，高磷硅料熔化后形成高磷硅液，杂质磷得到去除后从导流口流入坩埚之中，得到低磷硅液，凝固后得到低磷的多晶硅锭。本发明方法提纯效果好，工艺简单，节约能源，降低污染，适合批量生产，设备结构简单，构思独特，操作简单，成本低，可实现连续熔炼。

主权项

一种高纯硅衬底下电子束熔炼提纯多晶硅的方法，其特征是：第一步备料及预处理：首先在水冷坩埚中装满高纯硅料，关闭炉门后，抽取真空室真空至0.002Pa以下；第二步形成高纯硅衬底：然后开启电子束束流为200‑500mA完全熔化高纯硅料，缓慢降低束流为零，即在水冷坩埚中形成高纯多晶硅锭，调节电子束束斑位于水冷坩埚中心位置，此后开启电子束束流为150‑300mA熔化高纯多晶硅锭，2‑5min后形成一层高纯硅衬底；第三步熔炼提纯：最后开启加料装置，高磷硅料连续缓慢落入熔池中，此时加大束流至300‑700mA，同时调节电子束束斑位置，使其右侧在熔池中熔炼，其左侧用于熔化下落中和刚落入熔池的高磷硅料，高磷硅料熔化后形成高磷硅液，高磷硅液熔炼后杂质磷得到去除，此后从导流口流入坩埚之中，得到低磷硅液，凝固后得到低磷的多晶硅锭。